Трубчатый нагревательный элемент

из молибденаиз вольфрама

Введение
Компоненты для эпитаксиальных процессов (MOCVD и MBE), применяемые при производстве LED‑чипов, транзисторов, солнечных элементов и других оптоэлектронных приборов. Изделия изготавливаются из тугоплавких металлов (молибдена, вольфрама) и специальных сплавов для работы в реакторных камерах при экстремально высоких температурах и вакууме. Plansee поставляет широкий ассортимент деталей реакторов: экраны, газовые коллекторы, нагревательные элементы и прочие компоненты.

Преимущества

• Моделирование методом конечных элементов (FEM) для тепловой оптимизации
• Индивидуальные конструкции и изготовление по техническому заданию
• Запатентованное пористое покрытие на основе вольфрама
• Снижение рабочей температуры за счёт повышенной излучательной способности поверхности
• Увеличенный срок службы и сокращение частоты замен
• Более высокая выходная годность на цикл нанесения покрытия

Применение и характеристики
Нагревательные элементы в MOCVD‑системах могут достигать ≈ 2000 °C. Plansee предлагает более 50 различных компонентов для MOCVD и связанных эпитаксиальных систем, доступных как OEM‑изделия и как запасные части. Усовершенствования конструкции и оптимизация с помощью FEM направлены на достижение однородного температурного поля в камере реактора для повышения равномерности покрытия и выхода процесса.

Покрытие и увеличение срока службы
Запатентованное пористое вольфрамовое покрытие Plansee увеличивает эффективную поверхность и излучательную способность нагревательных элементов. Повышенная излучательная способность снижает необходимую рабочую температуру при том же тепловом потоке и увеличивает срок службы компонентов на несколько месяцев, что снижает эксплуатационные затраты.

Таблица – реакция с технологическими газами (сводка)
Среда | Молибден | Вольфрам
Аммиачный газ | До 1000 °C (1273 K) — без реакции; выше 1000 °C — возможна поверхностная нитридация | До 1000 °C (1273 K) — без реакции; выше 1000 °C — возможна поверхностная нитридация
Инертные газы | До высочайших температур — без реакции | До высочайших температур — без реакции
Диоксид углерода | Окисление при >1200 °C (1473 K) | Окисление при >1200 °C (1473 K)
Монооксид углерода | Окисление при >1400 °C (1673 K) | Окисление при >1400 °C (1673 K)
Углеводороды | Карбюрирование при >1100 °C (1373 K) | Карбюрирование при >1200 °C (1473 K)
Воздух и кислород | Окисление при >400 °C (673 K); сублимация при >600 °C (873 K) | Окисление при >500 °C (773 K); сублимация при >850 °C (1123 K)
Азот | До высочайших температур — без реакции (применимо к чистому молибдену) | До высочайших температур — без реакции (применимо к чистому вольфраму)
Пар воды | Окисление при >700 °C (973 K) | Окисление при >700 °C (973 K)
Водород | До высочайших температур — без реакции (учитывать точку росы) | До высочайших температур — без реакции (учитывать точку росы)

Материалы и технологические примечания

• Высокая чистота: материалы поставляются с чистотой > 99,97% для предотвращения загрязнения полупроводниковых слоёв.
• Низкое парциальное давление: пригодны для работы в высоком и ультравысоком вакууме.
• Доступны специальные сплавы (TZM, WVM, ML, WL) для повышения устойчивости к ползучести и размерной стабильности при термальных циклах.
• Запатентованное покрытие повышает тепловую излучательную способность, что позволяет снизить рабочую температуру и увеличить срок службы.

Характеристики / технические спецификации

• Типичные температуры нагревательных элементов MOCVD: до ≈ 2000 °C (проект и материалы рассчитаны на экстремальные температуры)
• Материалы: молибден, вольфрам и специализированные сплавы (например, TZM, WVM, ML, WL)
• Температуры плавления: молибден ≈ 2620 °C; вольфрам ≈ 3420 °C
• Чистота материалов: > 99,97%
• Низкое парциальное давление, пригодно для высоких / ультравысоких вакуумов
• Запатентованное пористое вольфрамовое покрытие для увеличения поверхностной эмиссивности
• FEM‑симуляции для обеспечения однородности температурного поля и оптимизации конструкции
• Более 50 различных компонентов MOCVD в ассортименте (экраны, газовые коллекторы, нагревательные элементы)